地震传感器检测来自来袭太空垃圾的音爆

科学家们刚刚找到了一种追踪失控再入坠落的太空垃圾.

当它们冲击大气层时，太空碎片块会产生音爆，地面仪器通常关注下方发生的情况：监测我们这颗不安星球的内部轰鸣.

这不仅仅是理论问题：约翰斯·霍普金斯大学的行星科学家本杰明·费尔南多和伦敦帝国理工学院的工程师康斯坦丁诺斯·查拉兰布斯在2024年神舟15号轨道舱重返大气层时，验证了他们的假设。

相关报道：强烈风暴产生的地震波会在地核中波及

数据地震传感器收集不仅测量了重返大气层本身，还包括速度、高度范围、大小、下降角度以及坠落时破碎的时间。

“级联乘乘破碎的观测为我们提供了对碎片解体动力学的洞见，对空间态势感知和碎片危害缓解具有明确意义。”研究人员在论文中写道.

太空碎片问题日益严重。根据2025年4月的报告据欧洲航天局估计，地球轨道上有120万件潜在危险的太空垃圾——这个数字只会增加作为更多卫星到达终点它们的使用寿命。

这种“死去”的航天器无法与其通信或控制;如果它撞上另一块垃圾，或者轨道衰减到足以重返大气层，我们只能旁观。

然而，根据费尔南多和查拉兰布斯的说法，我们观看时比想象中更有效地做到这一点。了解重返太空碎片的地点、高度、速度以及如何破碎，有助于我们更好地理解大气层再入的动态，并追踪碎片可能落向何处。

一个音爆是当物体在介质中速度超过声速时发生的情况。这个名字有点误导——它不是单一的爆炸，更像是一种尾流，由向外移动的压力波形成，这些压力波被压缩成一个锥形，位于高速物体后方。

从太空进入地球大气层的物体通常以超过音速的速度下落，达到超音速甚至高超音速的速度。它们穿过大气层，拖曳着一圈声学能量，听者在路径上能听到，形成轰鸣。

地震传感器包括建造用于探测来自地球深处的声学信号。然而，研究人员推测这些仪器可能能够追踪声学马赫锥还有坠落的太空碎片。

2024年4月2日，被抛弃神舟十五号轨道舱在南加州上空重返地球大气层。一个2.2米（7.2英尺）和1.5公吨，1T足够大、足够重，足以对航空和地面基础设施构成威胁——是这种追踪的完美测试案例。

研究人员访问了公开的南加州地震网络和内华达地震网络，寻找模块通过的证据。他们发现了与地球表面轰鸣的马赫锥体相符的信号，并重建了该物体的最终飞行和毁灭过程。

根据地震数据，该模块以约25至30马赫的速度飞行，这与该物体进入前的轨道特征描述一致，该测定速度约为每秒7.8公里（4.8英里）。

研究人员还发现，虽然早期坠落产生了一个大型爆炸信号，但后来它衰减为一个复杂的多重较小爆炸信号列——这与地面报告物体的破碎。

最终，该舱体在坠落过程中在大气层中无害燃烧，但结果表明地震站可以有效且精确地跟踪再入飞行的特性。对于可能不会完全燃烧的物体，这或许有一天能帮助定位掉落碎片的最可能残骸场。

“因为这些物体必然以超音速速度重返大气层，如果最大的碎片撞击地面，它们会在音爆被探测之前完成。”研究人员写道.“然而，基于地震声学方法的探测和跟踪使得地面上碎片定位的速度和精度比以往更为高。”

相关报道：来自我们星球之外的奇异金属在古老宝藏中被发现

另一个担忧是潜在危险物质的扩散气溶胶大小的颗粒当物体燃烧和破碎时，这些物质可能会被释放。了解这些失效状态如何展开，有助于科学家模拟这些云的分布方式和地点。

目前，失控的再入境仍是如此。虽然我们可能无法预防它们，但新研究展示了利用公开工具观察和理解它们如何落下的途径。

该研究已发表于科学.

宝宝起名 起名